збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 3
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 3

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

A. R. Imamaliyev, I. R. Amiraslanov, F. F. Yahyayev, and A. A. Hadiyeva
Size Effect of Submicron Barium-Titanate Particles on Its Phase Transitions and Dielectric Properties.
583–592 (2023)

PACS numbers: 65.80.-g,68.37.Hk,77.22.Ch,77.80.Bh,78.67.Bf,81.07.Wx,82.60.Qr

Структуру, діелектричні властивості та фазові переходи сеґнетоелектричних частинок барію титанату (BaTiO3) розмірами у 100, 200, 300, 400 та 500 нм досліджено методами порошкової дифрактометрії, низькорозмірної діелектричної спектроскопії та диференційної сканувальної калориметрії (ДСК) відповідно. Аналіза спектрів дифракції Рентґенових променів показує, що за кімнатної температури для частинок будь-якого розміру відсутні сиґнали, які відповідають кубічній фазі, що суперечить широко використовуваному моделю ядро–оболонка. Показано, що перехід від кубічної фази до тетрагональної зміщується вниз зі зменшенням розміру частинок BaTiO3. Для частинок розміром у 100 нм цей зсув аномально великий і становить близько 80?C. Ентальпія фазового переходу від кубічної фази до тетрагональної для цих частинок на порядок вище в порівнянні з частинками інших розмірів. Пік, що відповідає переходу з тетрагональної фази в орторомбічну, не виявляється в термограмі ДСК у випадку частинок розміром у 200 нм. Ці частинки також вирізняються значно високим значенням діелектричної проникности, що уможливить у майбутньому використовувати ці частинки в якості основного компонента суперпараелектричних матеріялів. Результати обговорюються, щоб узгодити їх один з одним.

Ключові слова: титанат барію, сеґнетоелектрик, фазовий перехід, діелектрична проникність.


References
  1. Karin M. Rabe, Matthew Dawber, C?line Lichtensteiger, Charles H. Ahn, and Jean-Marc Triscone, Physics of Ferroelectrics: A Modern Perspective, 105: 1 (2007); https://doi.org/10.1007/978-3-540-34591-6_1
  2. J. Scott, Ferroelectric Materials for Energy Applications (Wiley–VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: 2018).
  3. K. Uchino, Ferroelectric Devices (CRC Press: 2011).
  4. Burcu Ertug, American Journal of Engineering Research (AJER), 2, No. 8: 1 (2013); https://www.ajer.org/papers/v2(8)/A0280107.pdf
  5. A. K. Sharma, B. G. Priyadarshini, B. R. Mehta, and D. Kumar, RSC Advances, 5: 59881(2015): https://doi.org/10.1039/C5RA07923C
  6. Yu. Garbovskiy, O. Zribi, and A. Glushchenko, Emerging Applications of Ferroelectric Nanoparticles in Materials Technologies, Biology and Medicine, http://dx/doi/org/10.5772/52616
  7. Markys G. Cain, Characterisation of Ferroelectric Bulk Materials and Thin Films (Springer: 2014).
  8. K. P. Jayadevan and T. Y. Tseng, Journal of Material Science: Materials of Electronics, 3, No. 8: 3439: (2002); https://doi.org/10.1023/A:1016129318548
  9. S. Salemzadeh, A. Mellinger, and G. Caruntu, ACS Applied Materials, 20, No. 6: 17506 (2014); http://dx/doi.org/10.1021/am502547h
  10. P. N. Nikolarakis, I. A. Asimakopoulos, and L. Zoumpoulakis, Journal of Nanomaterials, Article ID 7023437: 1 (2018); https://doi.org/10.1155/2018/7023437
  11. A. Glushchenko, Ch. Cohen, J. West, F. Li, E. Buyuktanir, and Y. Reznikov, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 453: 227 (2006); https://doi.org/10.1080/15421400600653852
  12. Y. Reznikov, Ferroelectric Colloids in Liquid Crystals: Chemistry, Physics, and Applications (Liquid Crystals Beyond Displays) (Ed. Q. Li) (Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.: 2012), p. 403.
  13. Y. Reznikov, A. Glushchenko, and Y. Garbovskiy, Ferromagnetic and Ferroelectric Nanoparticles in Liquid Crystals (Liquid Crystals with Nano and Microparticles (Eds. J. Lagerwall and G. Scalia) (World Scientific Publishing: 2016)), p. 657.
  14. H.-H. Liang and J.-Y. Lee, Enhanced Electro-Optical Properties of Liquid Crystals Devices by Doping with Ferroelectric Nanoparticles (Ferroelectrics—Material Aspects) (Eds. M. Lallart) (Croatia: Intech Web. Org.: 2011), p. 193.
  15. T. D. Ibragimov, A. R. Imamaliyev, and G. M. Bayramov, Optik, 127: 1217 (2016); https://doi.org/ 10.1016/j.ijleo.2015.10.225
  16. T. D. Ibragimov, A. R. Imamaliyev, and G. M. Bayramov, Ferroelectrics, 495: 62 (2016): doi:10.1080/00150193.2016.1136732
  17. A. R. Imamaliyev, Sh. A. Humbatov, and M. A. Ramazanov, Beilstein Journal of Nanotechnology, 9: 824 (2018).
  18. R. Basu, Phys. Rev. E, 89: 022508 (2014); https://doi.org/10.1103/PhysRevE.89.022508
  19. S. Wada, T. Hoshina, H. Yasuno, S.-M. Nam, H. Kakameto, H. Tsurumi, and M. Yashima, Journal of Korean Physical Society, 46, No. 1: 303 (2005).
  20. M. Anliker, H. R. Brugger, and W. Kanzig, Helvetica Physica Acta, 27: 99 (1954).
  21. C. Fang, D.X. Zhou, and Sh. P. Gong, Physica B, 406: 1317 (2011); doi:10.1016/j.physb.2011.01.024
  22. M. Tanaka and Y. Makino, Ferroelectrics Lett., 24: 13(1998); https://doi.org/10.1080/ 07315179808204451
  23. K. Uchino, E. Sadanaga, and T. Hirose, Journal of American Ceramic Society, 72: 1555 (1989).
  24. P. Sedykh, D. Michel, E. Charnaya, and J. Haase, Ferroelectrics, 400: 135 (2010); https://doi.org/10.1080/00150193.2010.505514
  25. Powder Diffraction: Theory and Practice (Eds. R. E. Dinnebier and S. J. L. Billinge) (Cambridge: RSC Publisher: 2008).
  26. V. K. Pecharsky and P. Y. Zavalij, Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials (Springer: 2022).
  27. G. R. Gorur, Dielectrics in the Electric Field (CRC Press–Taylor and Francis Group: 2017).
  28. Ch. Kittel, Introduction to Solid State Physics (John Willey and Sons Inc.: 2005).
  29. K. Binder, Ferroelectrics, 73: 43 (1987).
  30. J. Yu and J. Chu, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (Ed. H. S. Nalwa) (2004), vol. 6, p. 389.
  31. T. Hoshina, H. Yasuno, H. Kakameto, T. Tsurumi, and S. Wada, Ferroelectrics, 353: 55 (2007); http://dx.doi.org/10.1080/00150190701367069
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача